二维(2D)材料覆盖下的受限催化已成为在各种基本反应中实现高效催化剂的有前途的方法。

近日，国家纳米科学中心Jian Ru Gong，Ting Tan报道了多孔覆盖结构旨在提高二维覆盖催化剂的界面电荷和传质动力学。

文章要点

1）催化性能的改善通过光电阳极上的光电化学氧化析出反应(OER)得到证实，光电阳极基于用覆盖有多孔石墨烯(pGr)单层的NiOx薄膜模型电催化剂改性的n-Si衬底。

2）实验结果表明，与固有石墨烯覆盖层和无覆盖层对照样品相比，pGr覆盖层通过平衡光阳极和电解质界面处的电荷和传质来增强OER动力学。理论研究进一步证实，pGr覆盖层的孔隙边缘通过降低反应过电势来提高NiOx上活性位点的内在催化活性。

3）此外，可以通过等离子体轰击轻松控制的优化孔允许OER中产生的氧分子通过而不会剥离pGr覆盖层，从而确保催化剂的结构稳定性。这项研究强调了多孔覆盖结构在二维覆盖催化剂中的重要作用，并为高性能催化剂的设计提供了新的见解。

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Guancai Xie, et al, Porous 2D Catalyst Covers Improve Photoelectrochemical Water-oxidation Performance, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211008

https://doi.org/10.1002/adma.202211008